El universo es más extraño de lo que puedas imaginar, y en las profundidades del espacio, se pueden encontrar exoplanetas salvajes y extraños, planetas con ríos de lava resplandecienteso planetas bajo fuerzas gravitatorias tan fuertes que son balon de futbol en forma. Podemos añadir a esta lista otra clase de planetas extraños, aquellos sobre los que llueven diamantes.
Se cree que el efecto de la lluvia de diamantes ocurre en lo profundo de los gigantes de hielo como Urano y Neptuno, y fue recreado en un laboratorio aquí en la Tierra en 2017. Ahora, los investigadores han descubierto que este efecto no es solo una casualidad rara, sino que puede ser más común de lo que se pensaba anteriormente.
El grupo internacional de investigadores que trabajan con el Laboratorio Nacional de Aceleradores de SLAC creó previamente el efecto de lluvia de diamantes al someter hidrógeno y carbono a presiones extremadamente altas. Pero en esta nueva investigación, querían hacer que las condiciones fueran más realistas para el aspecto que tendría el interior de un planeta gigante de hielo, incluidos también otros elementos que estarían presentes, como el oxígeno.
Para simular esta mezcla de productos químicos, los investigadores utilizaron un material familiar: plástico PET, como el que se usa en los buenos envases, que resulta ser químicamente similar a las condiciones que querían crear. “El PET tiene un buen equilibrio entre carbono, hidrógeno y oxígeno para simular la actividad en los planetas de hielo”, explicó uno de los investigadores, Dominik Kraus, de la Universidad de Rostock.
Los investigadores utilizaron un láser de alta potencia para crear ondas de choque en el plástico y observaron cómo los rayos X rebotaban en él. Esto les permitió ver cómo se formaban los pequeños diamantes. Los diamantes producidos en el experimento eran muy pequeños, llamados nanodiamantes, pero a unas 5.000 millas por debajo de la superficie de un gigante de hielo, se podrían formar diamantes mucho más grandes, donde caerían hacia el núcleo helado del planeta. Los diamantes pueden incluso hundirse hasta el núcleo y formar una gruesa capa de diamante.
En los nuevos experimentos, el equipo descubrió que cuando incluían oxígeno, los nanodiamantes crecían a temperaturas y presiones más bajas, lo que significa que la presencia de oxígeno hace más probable la formación de lluvia de diamantes. «El efecto del oxígeno fue acelerar la división de carbono e hidrógeno y así estimular la formación de nanodiamantes», dijo Kraus. «Esto significaba que los átomos de carbono podían combinarse más fácilmente y formar diamantes».
Con este descubrimiento, los investigadores ahora quieren volver a intentar los experimentos e incluir productos químicos como etanol, agua y amoníaco para modelar aún más de cerca los entornos de los gigantes de hielo.
“El hecho de que podamos recrear estas condiciones extremas para ver cómo se desarrollan estos procesos a escalas muy pequeñas y muy rápidas es emocionante”, dijo el científico y colaborador de SLAC Nicholas Hartley. “La adición de oxígeno nos acerca más que nunca a ver la imagen completa de estos procesos planetarios, pero aún queda más trabajo por hacer. Es un paso en el camino para obtener la mezcla más realista y ver cómo se comportan realmente estos materiales en otros planetas”.
La investigación se publica en la revista avances en la ciencia.
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